unit 19 pengukuhan tanah -kaedah taylor, kaedah casagrande serta pengiraan enapan tanah

Upload: zahirah-nabilah

Post on 06-Jul-2015

633 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Diploma Kej. AwamC4008/19/1OBJEKTIFObjektif Am: MenggunakanKaedahTaylordanKaedah Casagrande bagi mendapatkan pekali pengukuhan,Cvdari UjianOedometer dan seterusnya menggunakan nilai-nilai yang diperolehi ini untuk mendapatkanenapan pengukuhan dan jangka masa enapan.Objektif Khusus : Di akhir unit ini anda sepatutnya dapat :-1. mengirapekali pengukuhan, Cvdenganmenggunakan Kaedah Taylor.2. mengirapekali pengukuhan, Cvdenganmenggunakan Kaedah Casagrande.3. mengira jangka masa enapan dan enapan NORAINAZAIDIMEGAT-PPD UNIT 19PENGUKUHAN TANAH- KAEDAH TAYLOR, KAEDAH CASAGRANDE SERTA PENGIRAAN ENAPAN TANAHDiploma Kej. AwamC4008/19/2INPUT19. PengenalanSila imbas kembali unit 18 dan unit 19 dan ingat semula fakta berikut : Kesangabungankedua-duafaktor ini iaitukebolehmampatan dan ketelapan meyumbang kepada pembentukan pekali pengukuhan, Cv.Hasil dari UjianOedometer, andajugabolehmengirapekali pengukuhan, Cv. Penentuannya boleh dikira dengan menggunakan dua kaedah :a. Kaedah Taylorb. Kaedah CasagrandeKaedah Taylor dan Casagrande adalah merupakan kaedah grafik di mana data-data daripada Ujian Oedometer di pelotkan di kertas graf. Di sini anda boleh lihat kawasan di mana enapan pengukuhan utama dan sekunder terjadi.Unit ini akanmembantuandamemahami kaedah-kaedahini dan seterusnya meyelesaikan sebarang masalah yang berkaitan dengannya. NORAINAZAIDIMEGAT-PPD Prosespengukuhanmengakibatkanpengurangannisbahrongga danpenambahantekananefektif.Jumlahperubahanisipadu disebabkanseunitpertambahantekananefektifbergantungkepada ciri-ciritanahiaitukebolehmampatan.Ianyadiukurdengan mendapatkanpekalikebolehmampatanisipadu,Mv.Tempohproses pengukuhanberlakupulabergantungkepadaberapacepatkahair boleh keluar daripada tanah iaitu ketelapan tanah, k.Diploma Kej. AwamC4008/19/319.1. Pengiraan pekali pengukuhan tanah, Cvdengan Kaedah Taylor (Kaedah Punca Masa).Sila lihat contoh berikut dan marilah kita bersama menyelesaikan masalah ini.Contoh 19.1Keputusan berikut diperolehi dari Ujian Oedometer yang dijalankan ke atas sampel tanah liat setebal 20 mm yang mempunyai saliran ke atas dan ke bawah apabila tekanan ditambah dari 100 kN/m2 ke 200 kN/m2.Masa t(minit)0.25 1.00 2.25 4.00 9.00 16.00 25 36 49Ketebalan sampel(mm)19.82 19.64 19.50 19.42 19.28 19.12 18.98 18.84 18.68Masa t (minit) 64 81 100 121 144 169 196Ketebalan sampel(mm)18.54 18.40 18.28 18.20 18.10 18.04 17.99Selepas 24 jam ketebalan sampel ialah 17.61 mm.a.Pelotkangraf mampatan(tebal sampel) melawan punca masa (Kaedah Taylor) dan tunjukkan di graf tersebut kawasandi manaenapan pengukuhan berlaku.b.Anggarkan pekali pengukuhan, Cvuntuk tanah tersebut.c. Jikalaudi dapati bahawapekali kebolehmampatan isipadu, Mvialah 0.00011 m2/kN, anggarkan pekali ketelapan tanah,k. Baca langkah-langkah berikut dan mari kita lakukan bersama . NORAINAZAIDIMEGAT-PPD Diploma Kej. AwamC4008/19/4Langkah 1Sila sediakan sumber dan peralatan berikut :a. Kertas grafb. Pembarisc. Pensild. French CurveLangkah 2Dapatkan punca kuasa dua masa,t.Langkah 3Pelotkan graf tebal sampel melawan punca masa di atas kertas graf. Sambungkan titik-titik yang diperolehi dengan menggunakan French Curve. Anda sepatutnya mendapat graf lengkungan. (rujuk Rajah contoh 19.1a)Langkah 4Di ataskertasgraf, lukiskansatugarissentuh(tangen) AC kepada lengkungan yang lurus. TitikAmenandakan tempat permulaanpengukuhanutamaberlaku. TitikC bolehdiletakkandi manasahajadi sepanjanggarisan tersebut. (rujuk Rajah contoh 19.1a)Langkah 5Lukis garisan selari dengan paksitmelalui titik C, dan menyilangpadapaksi H(tebal sampel) di titik B. Tanda titik D supaya BD = 1.15BC.(rujuk Rajah contoh 19.1a)Langkah 6SambungkantitikAdanDdengangarisanlurus. Titik persilangan antara garisan AD dan lengkungan pengukuhan diE menandakan tahap 90% pengukuhan. (rujuk Rajah contoh 19.1 a) NORAINAZAIDIMEGAT-PPD Diploma Kej. AwamC4008/19/5Langkah 7Bina satu lagi paksi y di sebelah kiri graf yang sama bagi mewakili darjah pengukuhan. Di paksi tersebut tandakan pengukuhan 0% iaitu bermula dari titik A dan pengukuhan 90% di titik B. Sekilkan pada paksi tersebut darjah pengukuhan dari 0% hingga 100%.(rujuk Rajah contoh 19.1a)Langkah 8Bandingkan hasilkerja anda dengan jawapan yang diberikanpadagraf contoh19..1b. Adakahgeraf anda sama dengan jawapan yang diberikan.Jikalau ada kelainan, kaji dan fikirkan di manakah silapnya.Seterusnya untuk menjawab soalan contoh 19.1a,Kawasan daripada titik 0 asalhingga ke titik A (0 baru) adalah enapan tanah akibat mampatan oedometer. Kawasandari titik A(pengukuhan0%) hinggatitik F (pengukuhan100%) adalahkawasandi manaenapan pengukuhan utama berlaku.Manakala kawasan daripada titik F (pengukuhan 100%) hinggatitikmampatansampel 24jamadalahkawasan enapan pengukuhan sekunder berlaku.Langkah 9Rujuk kemballi kepada graf anda. Dari titik E (pengukuhan 90%) lukiskan satu garis tegak ke atas sehinggga bersilang dengan dengan paksi x.Dapatkan nilai t90pada titik persilangan tersebut dan seterusnya kira nilai t90.Langkah 10Bagi menjawab soalan contoh 19.1b, silaimbas kembali rumus Faktor Masa di unit 17, NORAINAZAIDIMEGAT-PPD Diploma Kej. AwamC4008/19/6

2d t CTvv .. 1Oleh kerana pada darjah pengukuhan 90%, nilaiFaktor Masa Tv adalah 0.848 (untuk keterangan lanjut sila rujuk Jadual 19.1a), maka Cv = 902848 . 0td.2di mana :d = tebal sampel jika ianya saliran dua hala dan,d =tebal sampel jika ianya saliran satu hala.Baca kembali soalan dan pastikan bentuk saliran samadaianyasehalaatauduahala.Dapatkanjawapan pekali pengukuhan tanah Cv.Langkah 11Soalancontoh 19.1c boleh diselesaikan seperti berikut :Imbas kembali rumus di unit 17,Cv = v wMk.3di mana,k = pekali ketelapan tanahw= berat unit airMv = pekali kebolehmampatan isipadu.Anda boleh menentukan ketelapan tanah,k dengan memasukkan nilai Cv,w dan Mvke dalam persamaan di atas.Langkah 12Sila bandingkan jawapan anda dengan jawapan contoh 19.1. Jikalau betul syabas, jika tidak kaji semula di manakah kesillapan anda. NORAINAZAIDIMEGAT-PPD Diploma Kej. AwamC4008/19/7 NORAINAZAIDIMEGAT-PPD tABCDE0%90%100% HRajah Contoh 19.1aEnapan oedometerEnapan pengukuhan utamaEnapan sekunderDiploma Kej. AwamC4008/19/8Darjah Pengukuhan (Uv) Faktor Masa,Tv0.0 0.00.1 0.0080.2 0.0310.3 0.0710.4 0.1260.5 0.1970.6 0.2870.7 0.4030.8 0.5670.9 0.8480.95 1.1291.00 Nota :Nilai Faktor masa Tv adalah berubah bergantung kepada darjah pengukuhan tanah.Rumus berikut boleh juga digunakan untuk menentukan Faktor Masa,Tv dengan syarat darjah pengukuhan, Uv tidak melebihi 60%. Rumusnya adalah seperti berikut :Tv= 24vUbagi Uv % 60 Penyelesaian contoh 19.1a NORAINAZAIDIMEGAT-PPD Jadual 19.1Diploma Kej. AwamC4008/19/9Graf Contoh 19.1aGRAF TEBAL SAMPEL MELAWAN PUNCA MASA17.51818.51919.5200 2 4 6 8 10 12 14 16PUNCA MASA TEBAL SAMPELt 0.25 1.00 2.25 4.00 9.00 16 25 36 49 64 81t 0.5 1 1.5 2 3 4 5 6 7 8 9 NORAINAZAIDIMEGAT-PPD Diploma Kej. AwamC4008/19/10t 100 121 144 169 196t 10 11 12 13 14a. Rujuk jawapan anda pada graf contoh 19.1b.b.90t = 13.4Dari persamaan 1Tv = 2d t CvPada 90% darjah pengukuhan, Uv, Tv = 0.848 0.848=22104 . 13 vCCv=0.472 mm2/min =7.87x 10-9 m2/sc. Jikalau Mv =0.00011 m2/kNDari persamaan 3 Cv=w vMk k=7.87x 10-9x0.00011x9.81=8.49 x 10-12m/sAKTIVITI19A NORAINAZAIDIMEGAT-PPD Diploma Kej. AwamC4008/19/11Uji kefahaman anda sebelum meneruskan ke unitselanjutnya ...Sila semak jawapan anda pada maklumbalas di halaman berikutnya.SELAMAT MENCUBA ! Aktiviti 19A-1Keputusan berikut di ambil dari satu peringkat Ujian pengukuhan ke atassampel tanah liat tepu apabila tekanan di tambah dari 50 kN/m2 hingga ke 100 kN/m2.Masa dalam minit0 0.1 0.25 0.50 1.0 2.0 4.0 8.0 15Bacaan Tolok dail (mm)1.007 1.085 1.11 1.128 1.15 1.183 1.23 1.30 1.395Masa dalam minit30 60 135 240 1180 1600 2625Bacaan Tolok dail (mm)1.51 1.62 1.705 1.75 1.85 1.87 1.90Selepas 2625 minit, ketebalan sampel tanah liat diukurdan didapati ianya ialah 37.13 mm. a. Pelotkan grafbacaan Tolok dail melawan punca masa t.b. Tentukan nilai pekali pengukuhan, Cvuntuk tanah tersebut.c. Jikalau di dapati bahawa pekali kebolehmampatan isipadu, Mv adalah 4.7x10-4 m2/kN, tentukan pekali ketelapan tanah, k. NORAINAZAIDIMEGAT-PPD MAKLUM BALASDiploma Kej. AwamC4008/19/12Maklum balasAktiviti 19A-1Langkah 1Dapatkan punca masa tterlebih dahulu.t (minit) 0 0.1 0.25 0.50 1.0 2.0 4.0 8.0 15t 0 0.32 0.50 0.71 1.0 1.41 2.0 2.83 3.87t (minit) 30 60 135 240 1180 1600 2625t 5.48 7.75 11.62 15.49 34.35 40.00 51.23Langkah 2Pelotkan graf bacaan Tolok dail melawan punca masa(Rujuk Graf Aktiviti 19a-1) di atas kertas graf.Langkah 3Pastikan anda mendapat lengkungan. Di kertas graf tersebut dapatkantitik pengukuhan 0% dan titik pengukuhan 90%. Sekilkan darjah pengukuhan dari 0% hingga 100%. (Sila rujukkembali input 19.1).Langkah 4Seterusnya, unjurkan satu garisan tegak dari titik pengukuhan 90% supaya bersilang dengan paksi x. Dapatkan punca masa t pada titik persilangan tersebut.Langkah 5Sila buat pengiraan seperti yang dikehendaki oleh soalan.b.90t = 7.6Dari persamaan 1Tv = 2d t CvPada 90% darjah pengukuhan, Uv, Tv = 0.848 NORAINAZAIDIMEGAT-PPD Diploma Kej. AwamC4008/19/130.848=226 . 7dCv di mana :d = tebal sampel kerana arah aliran air adalah dua halaDalam kes ini tebal asal sampel perlu di cari : Pengurangan ketebalan sampel akibat pertambahan tekanan= Bacaan akhir tolok dail Bacaan awal tolok dail=1.90 mm 1.007 mm =0.893 mmOleh yang demikian, Purata tebal asal sampel= tebal akhir sampel + pengurangan tebalsemasa pertambahan Sampel /2tekanan=37.13 mm+0.893 mm/2=37.576 mmOleh yang demikian, d= ( 37.576) = 18.79 mmSekarang,0.848=2279 . 186 . 7 vCCv=5.183 mm2/min =8.63x 10-8 m2/sc. Jikalau Mv =4.7x10-4 m2/kNDari persamaan 3 Cv=w vMk k=8.63x 10-8x4.7 x 10-4x9.81=3.98 x 10-10m/sJika anda mendapat jawapan yang betul.Syabas.Jika tidak. Ulangi semula input ini.Graf Aktiviti 19A-1 NORAINAZAIDIMEGAT-PPD Diploma Kej. AwamC4008/19/14GRAF BACAAN TOLOK DAIL MELAWAN PUNCA MASA11.21.41.61.820 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54PUNCA MASABACAAN TOLOK DAILINPUT NORAINAZAIDIMEGAT-PPD Diploma Kej. AwamC4008/19/1519.2. Pengiraan pekali pengukuhan tanah, Cv dengan Kaedah Casagrande ( Kaedah Log masa)Sebelum ini anda telah mencuba kaedah punca masa untuk mendapatkan nilai Cv secara grafik. Kaedah yang kedua ini pula merupakan satu kaedah yang dicadangkan oleh Casagrande yang juga memerlukan penyelesaian secara grafik di mana graf ketebalan sampel melawan log masa perlu di pelotkan.Bagi memahami kaedah ini dengan lebih lanjut lagi, sila tumpukan perhatian anda kepada langkah berikut dan marilah kita bersama menyelesaikan contoh yang diberikan :Contoh 19.2a :Pada satu peringkat pembebanan dalam ujian oedometer perubahan ketebalan sampel telah dicatat :Masa (minit) 0.00 0.04 0.25 0.50 1.00 2.25 4.00 6.25 9.00 12.25Perubahan tebal sampel (mm)0.00 0.121 0.233 0.302 0.390 0.551 0.706 0.859 0.970 1.065Masa (minit) 16.00 25.00 36.00 64.00 100 360 1440Perubahan tebal sampel (mm)1.127 1.205 1.251 1.300 1.327 1.401 1.482Di peringkat akhir pembebanan (1440 minit), ketebalan sampel adalah 17.55 mm. Tekanan pula ditingkatkan kepada 100 kN/m2. Dengan menggunakan kaedah Casagrande :a. pelotkan graf tebal sampel melawan log masa.b. Tentukan pekali pengukuhan , Cv. NORAINAZAIDIMEGAT-PPD Diploma Kej. AwamC4008/19/16c. Tentukan nilai pekali ketelapan, k jika di beri Mv = 0.723 m2/MN.Sila baca langkah- langkah berikut dan marilah bersama kita lakukan :Langkah 1Sila sediakan sumber dan peralatan berikut :a. Pensilb. Pembarisc. Kertas graf semi-logd. French curveLangkah 2Pelotkan graf ketebalan sampel melawan log masa di atas kertas graf semi log. Perhatikan !!Anda sepatutnya memperolehi graf lengkungan yang boleh dibahagikan kepada tiga bahagian.Pertama ialah lengkungan awal berbentuk parabola diikuti keduanya ialah satu garisan yang lurus dan ketiga pula lengkungan akhir.Jika ketiga-tiga bahagian ini tidak terdapat pada graf anda, sila semak kembali.Langkah 3Sila pilih 2 titik di atas lengkungan parabola, katakan titik A dan B. Penentuan titik A dan B ini dibuat berdasarkan kepada nilai t pada paksi x yang mana ianya mestilah dalam nisbah1 : 4. Contohnya 1 minit dan 4 minit, 2 minit dan 8 minit dan lain-lain pasangan. Pindahkan ke lengkungan dengan mengunjurkannya dari paksi x.Langkah 4 NORAINAZAIDIMEGAT-PPD Diploma Kej. AwamC4008/19/17Jarak tegak di antara A dan B diukur dan catatkan ukurannya. Seterusnya gunakan pembaris dan setkan jarak tegak AB tadi dengan memindahkannya ke titik A.Dari titik A ke atasunjurkan jarak tegak AB tadi. Tandakan titikyang di dapati pada paksi y dengan titik P. Nilai dari titik OP adalah jumlah mampatan awal.Titik P ialah titik di mana darjah pengukuhan Uv = 0%.Langkah 5Lihat kembali lengkungan yang ketiga.Ia sepatutnya hampir lurus tetapi tidak mendatar. Pada lengkungan tersebut unjurkan satu garis lurus.Pada lengkungan yang kedua yang terletak ditengah, unjurkan pula satu garis lurus supaya ianya bersilang dengan garis lurus unjuran dari lengkungan ketiga. Titik persilangan di antara dua garis tersebut ialah titikdi mana darjah pengukuhan Uv = 100%.Dari titik Q, buat satu garisan lurus yang selari dengan paksi - x ke paksi -y . Tandakan titik persilangan tersebut sebagai titik R. Kawasan di antara P dan R ialah kawasan di mana mampatan utama terjadi.Langkah 6Pada paksi-y, dapatkan titik S yang mewakili darjah pengukuhan 50% [ PS = SR = PR]Sila gunakan pembaris untuk mendapatkan PR ( titik S).Langkah 7Unjurkan satu garis lurus dari titk S ke lengkungan. Dari persilangan di lengkungan, unjurkan pula garis tegak ke paksi-x. Catatkan bacaan t50di paksi x. ( t50 bermaksud masa pada darjah pengukuhan 50%).Langkah 8 NORAINAZAIDIMEGAT-PPD Diploma Kej. AwamC4008/19/18Tentukan nilai Cv dengan menggunakan rumus berikut :50250t d TCv Langkah 9Sila semak hasil kerja anda dengan jawapan contoh yang diberi.Penyelesaian contoh 19.2aa. Sila rujuk graf contoh 19.2a untuk membandingkan hasil kerja anda dengan jawapan yang diberi.b. Daripada graf di dapati pada Uv = 50%, t50= 3.35 minit.Kemudian dengan merujuk pula pada Jadual 19.1, di dapati darjah pengukuhan 50%, nilai Tv = 0.197.Oleh yang demikian,Pekali pengukuhan tanah,Cv = 50250t d T =35 . 3197 . 02d1di mana,dialah jarak saliran dan bagi kes inid = (ketebalan sampel).Sebelum itu, perkara berikut perlu di kira :Ketebalan purata sampel yang dibebankan= 17.53 + 2) 0 482 . 1 ( = 18.27 mm. jarak saliran = d = 18.27/2=9.14 mm.Masukkan nilai ini ke dalam 1. NORAINAZAIDIMEGAT-PPD Diploma Kej. AwamC4008/19/19Oleh yang demikian,Cv = 35 . 3197 . 02d =35 . 314 . 9 197 . 02=4.91 mm2/minitc.Pekali ketelapan tanah, k =CvMv wDi beri Mv=0.723 m2/ MNOleh yang demikian,

Cv=4.91 x 10-6 x 0.723x10-3x 9.81 =3.5x10-8m/minit.Graf Contoh 19.2a NORAINAZAIDIMEGAT-PPD Diploma Kej. AwamC4008/19/20GRAF KETEBALAN SAMPEL MELAWAN LOG MASA00.20.40.60.811.21.41.60.01 0.1 1 10 100 1000 10000LOG MASAKETEBALAN SAMPELPA BQRSt 4t 3.35AKTIVITI19B NORAINAZAIDIMEGAT-PPD Diploma Kej. AwamC4008/19/21Uji kefahaman anda sebelum meneruskan ke unitselanjutnya ...Sila semak jawapan anda pada maklumbalas di halaman berikutnya.SELAMAT MENCUBA ! Aktiviti 19B-1Keputusan berikut diperolehi dari Ujian Oedometer yang dijalankan ke atas sampel tanah liat setebal 20 mmyang mempunyai saliran ke atas dan ke bawah apabila tekanan ditambah dari 100 kN/m2 ke 200 kN/m2.Masa t(minit)0.25 1.00 2.25 4.00 9.00 16.00 25 36 49Ketebalan sampel(mm)19.82 19.64 19.50 19.42 19.28 19.12 18.98 18.84 18.68Masa t (minit) 64 81 100 121 144 169 196Ketebalan sampel(mm)18.54 18.40 18.28 18.20 18.10 18.04 17.99Selepas 24 jam ketebalan sampel ialah 17.61 mm.a. Pelotkan grafmampatan (tebal sampel) melawan log masa (Kaedah Casagrande).b. Anggarkan pekali pengukuhan, Cvuntuk tanah tersebut.c. Jikalaudi dapati bahawapekali kebolehmampatan isipadu, Mv ialah 0.00011 m2/kN, anggarkan pekali ketelapan tanah,k. NORAINAZAIDIMEGAT-PPD Diploma Kej. AwamC4008/19/22Maklum balasAktiviti 19B-1a. Rujuk Graf Aktiviti 19b-1 dan bandingkan graf ketebalan sampel melawan log masa yang anda pelotkan. Adakah anda mendapat graf lengkungan yang mengandungi tiga bahagian. Jika betul ,syabas. Jika tidak, sila semak semula pelotan graf anda.b. Daripada graf di dapati pada Uv = 50%, t50= 13.5 minit.Kemudian dengan merujuk pula pada Jadual 19.1, di dapati darjah pengukuhan 50%, nilai Tv = 0.197.Oleh yang demikian,Pekali pengukuhan tanah,Cv = 50250t d T=5 . 13197 . 02d1di mana,dialah jarak saliran dan bagi kes inid = (ketebalan sampel).Sebelum itu, perkara berikut perlu di kira :Ketebalan purata sampel yang dibebankan= 37.13 + 2) 007 . 1 9 . 1 ( = 37.58 mm. jarak saliran = d = 37.58/2=18.79 mm.Masukkan nilai ini ke dalam 1.Oleh yang demikian, NORAINAZAIDIMEGAT-PPD MAKLUM BALASDiploma Kej. AwamC4008/19/23Cv = 5 . 13197 . 02d =5 . 1379 . 18 197 . 02=5.15 mm2/minit= 8.59x10-8 m2/sc. Pekali ketelapan tanah, k =CvMv wDi beri Mv=4.7 x 10-4 m2/ kNOleh yang demikian,

Cv=8.59 x 10-6 x 4.7 x 10-4x 9.81 =3.96x10-8m/sAKTIVITI 19A DAN AKTIVITI 19B ADALAH AKTIVITI YANG SAMA CUMA KAEDAHNYA SAHAJA YANG BERBEZA.CUBA BANDINGKAN JAWAPAN ANDA DI DALAM KEDUA-DUA AKTIVITI TERSEBUT. ADAKAH JAWAPAN ANDA SAMA APABILA MENGGUNAKAN KAEDAH PUNCA MASA DAN KAEDAH LOG MASA. JIKA BETUL DAN SAMA, SYABAS.JIKA SALAH, JANGAN PUTUS ASA, SEMAK BACA KEMBALIINPUT DAN KENAL PASTI DI MANAKAH KESILAPAN ANDA. NORAINAZAIDIMEGAT-PPD Diploma Kej. AwamC4008/19/24Graf Aktiviti !9B-1GRAF BACAAN TOLOK DAIL MELAWAN LOG MASA0.811.21.41.61.820.1 1 10 100 1000 10000LOG MASABACAAN TOLOK DAILt 4tPQRS13.5ABINPUT NORAINAZAIDIMEGAT-PPD Diploma Kej. AwamC4008/19/2519.3 Pengiraan jangka masa enapan dan enapanSebelumini anda telah di dedahkan kepada konsep pengukuhan, pengiraan pekalikebolehmampatan isipadu dan pengiraan pekali pengukuhan. Kesemua perkara ini telah dijelas di dalam unit 17, unit 18 dan unit 19 dengan terperinci.Di dalamunit iniandadikehendaki menggunakannilai-nilai di atas untuk meramalkan jangka masa enapan dan enapan yang akan berlaku.Sila anda imbas kembaliunit 17 dan bayangkan rumus yang di gunakan bagi menyelesaikan masalah pengukuhan tanah :Bagi rumus Faktor Masa, Tv ianya juga boleh dinyatakan dalam bentuk nisbah rongga, e :Uv=fe ee e12 1 ..1di manae1 =nisbah rongga awale2=nisbah ronggapada masa t.ef =nisbah rongga akhirJangka masa enapan yang di dapati dari Ujian Oedometer boleh di gunakan untuk meramalkan jangkamasa enapan di tapak dengan syarat sampel tanah adalah dari tanah yang sama dengansaliran yang sama. Ini dapat dijelaskan dalam rumus berikut : NORAINAZAIDIMEGAT-PPD Pekali kebolehmampatan isipadu, P,Pekali pengukuhan, PFaktor Masa, Tv=Darjah pengukuhan, Uv =Diploma Kej. AwamC4008/19/2622121

,`

.|ddtt.2 di mana,t1= jangka masa enapan di makmalt2= jangkamasa enapan di tapakd1 = jarak saliran bagi sampel di makmald2 = jarak saliran bagi tanah di tapakUntuk memahami dengan lebih lanjut lagi dan menggunakan rumus yang di beri, sila tumpukan perhatian anda kepada contoh-contoh berikut :Contoh 19.3a :Ujian pengukuhan telah di jalankan keatas sampel tanah liat yangmempunyai ketebalan2.3cm. Semasaujian dijalankan di dapati bahawa 50%mampatan sampel berlaku dalammasa lima minit. Di bawah keadaan saliran yang sama, berapa lamakah masa yang diperlukan bagi sebuah bangunan yang didirikan di atas lapisan tanah liat sedalam6 mmengenap separuh daripada jumlah enapan.Penyelesaian :Di makmal Di tapakt1= 5 minit t2 =?d1 =2.3 cm d2 = 6 m = 600 cmGunakan rumus 2 bagi dua tanah yang untuk mencapai darjah pengukuhan yang sama :22121]]]

ddtt226003 . 2 5]]]

t NORAINAZAIDIMEGAT-PPD Diploma Kej. AwamC4008/19/27t2=5x23 . 2600]]]

minitt2=( )24 6087 . 260 52harit2=236.29 hari.Contoh 19.3b :Sampel tanah liat tepu yang telah diuji mempunyai indeksmampatan, Cc=0.27. Nisbahrongganyapada tekanan 125 kN/m2ialah 2.04, dan ketelapanbagi tanah tersebut pula ialah 3.5 x 10-8 cm/s. Kirakan :a. perubahannisbahronggajikatekanandi tambah kepada 187.5 kN/ m2..b. enapan bagi (a) jika ketebalan lapisan tanah ialah 5 m.c. masa yang diperlukan bagi 50% pengukuhanjikasaliranadalahsatuhala danFaktor masaialah0.196bagi 50% pengukuhan.Penyelesaian :a. Bagi menyelesaikan soalan ini , anda hendaklah menggunakan rumus berikut :e2=e1 -Cc log1000P P P +di mana P0 = tekanan efektif= 125 kN/m2,e1 = 2.042/ 5 . 62 125 5 . 187 m kN P Cc=0.27Oleh yang demikian : e2 = 2.04-0.27 log10 1255 . 187e2= 1.993e =perubahan nisbah rongga = e2 e1=1.993 2.04= (-)0.047 NORAINAZAIDIMEGAT-PPD Diploma Kej. AwamC4008/19/28Ini bermaksud bahawa nisbah rongga telah di kurangkan sebanyak 0.047.b. H = ?H=5 m = 500 cmImbas kembali rumus berikut :Pe eHH2 150004 . 2 1047 . 0500+h50004 . 3047 . 0 HOleh yang demikian, H=7.73 cmc. Bagi mendapatkant50, andahendaklah menentukan Cv terlebih dahulu.Imbas kembali rumus berikut :P HHMv1=5 . 62 50073 . 7 Mv =2.47x10-4 m2/kNDiberi k = 3.5x10-8 cm/s = 3.5x10-10 m/sOleh itu,v wvMkC81 . 9 10 47 . 210 5 . 3410 vCCv = 1.44x10-7 m2/sSeterusnya untuk mendapatkan masa yang diperlukan untuk 50% pengukuhan :Tv =2d t Cv

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD Diploma Kej. AwamC4008/19/290.197 =5025 tCvt50=710 44 . 125 197 . 0t50=3.403x107 ditukar kepada harit50=24 60 6010 403 . 37 t50=393.84 hari.AKTIVITI19CUji kefahaman anda sebelum meneruskan ke unitselanjutnya ... NORAINAZAIDIMEGAT-PPD Diploma Kej. AwamC4008/19/30Sila semak jawapan anda pada maklumbalas di halaman berikutnya.SELAMAT MENCUBA ! Aktiviti 19C-1Satu lapisan tanah liat setebal 5 mmempunyai nilai pekali pengukuhan 50x10-4 cm2/s . Saliran bagi lapisan tersebut adalah dua hala. Anggarkan jangka masa enapan jika nilai enapan adalah 50% daripada jumlah enapan.Aktiviti 19C-2Tentukanjangkamasaenapanbagi 50%pengukuhanterhadap lapisantanahyangmempunyai ketebalan9mdenganlapisan telap di atas dan di bawahnya. Juga, tentukan nilai pekali pengukuhan tanah, Cv jika di beri ,k=10-9 m/s,e1 =1.5kN mPe/ 10 32 3 Tv=0.2 NORAINAZAIDIMEGAT-PPD MAKLUM BALASDiploma Kej. AwamC4008/19/31PenyelesaianAktiviti 19C-1Ingat kembali rumus berikut : Tv =2d t Cv

Oleh kerana darjah pengukuhan Uv = 50%, makaDari jadual 19.10.197 =502410 50td

Dinyatakan juga saliran adalah dua halad= kedalaman lapisan= ( 5)=2.5 m=250 cmOleh yang demikian,425010 50250 197 . 0 tsaatt50=421024 60 60 50250 197 . 0 harit50 =28.36 hariPenyelesaian Aktiviti 19C-2Tulis semula maklumat-maklumat yang di beri : NORAINAZAIDIMEGAT-PPD Diploma Kej. AwamC4008/19/32d = 2H = 29kerana ianya adalah saliran dua halad = 4.5 mt50 = ?Cv = ?Tv = 0.2k= 10-9 m/se1 = 1.5kN mPe/ 10 32 3 Gunakan rumus berikutuntuk mendapat jangka masa enapan :tdCTvv2

2dCTtvv2505 . 42 . 0vCt 1Untuk mendapatkan Cv,Cv = w vMkdi manaMv=

,`

.|+ 111e Pe= 3x10-3

,`

.|+ 5 . 1 11=1.2x10-3 m2/kNOleh itu,Cv =81 . 9 10 2 . 11039Cv =8.49x10-8m2/sSekarang, gunakan rumus 1,2505 . 42 . 0vCt t50=28) 5 . 4 (10 49 . 82 . 0 saat NORAINAZAIDIMEGAT-PPD Diploma Kej. AwamC4008/19/33t50=4.77x107saatt50 =24 60 6010 77 . 47 t50=552 hariJika anda mendapat jawapan yang betul.Syabas.Jika tidak. Ulangi semula input ini.PENILAIAN KENDIRIANDA TELAH MENGHAMPIRI KEJAYAAN. NORAINAZAIDIMEGAT-PPD Diploma Kej. AwamC4008/19/34Sila cuba semua soalan dalampenilaian kendiri ini bagimengetahui objektif unit ini telah tercapai.Jika ada masalah yang timbul, sila berbincang dengan pensyarah anda. SELAMAT MENCUBA !!SEMOGA BERJAYA!!SOALAN 1Bacaan-bacaanmampatanberikuttelahdi ambil semasaujian oedometerkeatassampel tanahliat tepu(Gs=2.73)apabila tekanan yang dikenakan bertambah dari214kN/m2kepada 429 kN/m2 :Masa (minit)0 0.25 0.5 1 2.25 4 9 16 25Bacaan Tolok (mm)5.00 4.67 4.62 4.53 4.41 4.28 4.01 3.75 3.49Masa (minit)36 49 64 81 100 200 400 1440Bacaan Tolok (mm) 3.28 3.15 3.06 3.00 2.96 2.84 2.76 2.61Selepas 1440 minit, ketebalan sampel menjadi 13.60 mm dan kandungan air 35.9%. a. Pelotkan graf ketebalan sampel melawan punca masa. Dapatkan pekali pengukuhan, Cv tanah liat tersebut.b. Pelotkan graf ketebalan sampel melawan log masa. Dapatkan peali pengukuhan, Cv tanah liat tersebut.c. Tentukan nilai pekali ketelapan tanah,k.SOALAN 2Di dalam suatu ujian oedometer ke atas contoh tanah liat tepu (Gs = 2.72), tekanan yang dikenakan telah dinaikkan dari 107 kepada 214 kN/m2 dan bacaan-bacaan mampatan berikut telah direkodkan : NORAINAZAIDIMEGAT-PPD Diploma Kej. AwamC4008/19/35Masa (minit)0 0.25 0.5 1 2.25 4 6.25 9 16Bacaan Tolok (mm)7.82 7.42 7.32 7.21 6.99 6.78 6.61 6.49 6.37Masa (minit)25 36 49 64 81 100 300 1440Bacaan Tolok (mm)6.29 6.24 6.21 6.18 6.16 6.15 6.10 6.02Selepas 1440 minit ketebalan sampel menjadi 15.30 mm dan kandungan air ialah 23.2%. Tentukan nilai-nilai pekali pengukuhan, Cv daripada :a. pelotan punca masab. pelotan log masa.c. Tentukan nilai pekali ketelapan tanah,k bagi tanah liat tersebut.SOALAN 3Di dalam satu ujian oedometer, satu sampel tanah liat tepu yang tebalnya 19 mm mencapai 50% pengukuhan dalam masa 20 minit. Berapa lamakah yang akan di ambil untuk tanah liat ini yang tebalnya 5 m bagi mencapai darjah pengukuhan yang sama di bawah keadaan-keadaan penyaliran dan tekanan yang sama. Berapa lamakah yang akan diambil oleh lapisan untuk mencapai 30% pengukuhan.MAKLUM BALAS KENDIRIAdakah anda telah mencuba dahulu ?Jika YA, Sila semak jawapan anda. NORAINAZAIDIMEGAT-PPD Diploma Kej. AwamC4008/19/36M aklum balasSoalan 1 a. Cv =0.46 m2/tahunb. Cv =0.45 m2/tahunc. k= 1.0x10-10 m/sMaklum balasSoalan 2a. Cv =2.7 m2/tahunb. Cv =2.6 m2/tahunc. k=8.1x10-10 m/sMaklum BalasSoalan 3a. t50=2.6 tahunb. t50=0.95 tahun NORAINAZAIDIMEGAT-PPD